Automatic synthesis of systems with data

par Léo Exibard

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Pierre-Alain Reynier et de Emmanuel Filiot.

Le président du jury était Jean-François Raskin.

Le jury était composé de Karolina Lehtinen, Orna Kupferman, Nathalie Bertrand.

Les rapporteurs étaient Diego Figueira, Sƚawomir Lasota.

  • Titre traduit

    Synthèse automatique de systèmes avec données


  • Résumé

    Nous interagissons régulièrement avec des machines qui réagissent en temps réel à nos actions (robots, sites web etc). Celles-ci sont modélisées par des systèmes réactifs, caractérisés par une interaction constante avec leur environnement. L'objectif de la synthèse réactive est de générer automatiquement un tel système à partir de la description de son comportement afin de remplacer la phase de développement bas-niveau, sujette aux erreurs, par l'élaboration d'une spécification haut-niveau.Classiquement, on suppose que les signaux d'entrée de la machine sont en nombre fini. Un tel cadre échoue à modéliser les systèmes qui traitent des données issues d'un ensemble infini (un identifiant unique, la valeur d'un capteur, etc). Cette thèse se propose d'étendre la synthèse réactive au cas des mots de données. Nous étudions un modèle adapté à ce cadre plus général, et examinons la faisabilité des problèmes de synthèse associés. Nous explorons également les systèmes non réactifs, où l'on n'impose pas à la machine de réagir en temps réel.


  • Résumé

    We often interact with machines that react in real time to our actions (robots, websites etc). They are modelled as reactive systems, that continuously interact with their environment. The goal of reactive synthesis is to automatically generate a system from the specification of its behaviour so as to replace the error-prone low-level development phase by a high-level specification design.In the classical setting, the set of signals available to the machine is assumed to be finite. However, this assumption is not realistic to model systems which process data from a possibly infinite set (e.g. a client id, a sensor value, etc.). The goal of this thesis is to extend reactive synthesis to the case of data words. We study a model that is well-suited for this more general setting, and examine the feasibility of its synthesis problem(s). We also explore the case of non-reactive systems, where the machine does not have to react immediately to its inputs.


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